Iidse arvuti digimudel paljastas antiikaja inseneriteaduse meistriteose

$content['photos'][0]['caption'.lang::suffix($GLOBALS['category']['lang'])]?>
Arvutuste järel valmistasid teadlased muistsest keerulisest seadmest digitaalse koopia. Autor/allikas: Scientific Reports

Briti ja Küprose teadlased koostasid uue digitaalse mudeli Antikythera mehhanismist ja võisid seeläbi välja nuputada muistse seadme peamise eesmärgi. Katse ennustada taevaseid sündmusi annab uurijate sõnul tunnistust antiikkreeklaste kõrgelt arenenud teadusest.

Antikythera mehhanism leiti 1901. aastal Kreeta rannikult 2000 aasta vanusest laevavrakist. Siiani murdsid teadlased edutult pead, milleks täpselt seadet omal ajal kasutati, vahendab Gizmodo.

Nüüd pakuvad Londoni College'i Ülikooli teadlased eesotsas mehhaanikainsener Tony Freethiga, et kondiaurul töötav seadeldis on vanim teadaolev analoogarvuti. Antiikkreekast pärit seade mudeldas omal ajal astronoomilisi nähtusi ja sündmusi, näiteks kuu- ja päikesevarjutusi ning Päikese, Kuu, Merkuuri, Veenuse, Marsi, Jupiteri ja Saturni liikumisi. 

Leidmishetkel suudeti päästa vaid kolmandik Antikythera mehhanismist ja taastamiseks pole seda millegagi võrrelda. Seetõttu oli raske öelda, kuidas 30 pronksist hammasrattast ja 82 jupist koosnev poolik seadeldis tervena välja nägi, milleks seda kasutati ja kuidas see töötas.

Aastal 2016 avaldati seadme kohta mitme aastakümne jooksul tehtud uuringute kokkuvõte. Röntgeni abil täheldasid teadlased toona seadme küljes 3500 tähemärgi jagu selgitavat teksti ehk omalaadset kastusjuhendit. Teksti analüüs viitas, et Antikythera mehhanism polnud tänases mõttes arvuti, sest seda ei saanud programmeerida. Pigem oli seadme mõte väljendada Maa asukohta ilmaruumis ja ennustada taevaseid sündmusi, nagu kuu- ja päikesevarjutusi.

Seadme suurim osa A-fragment koosneb laagritest, sammastest ja tõkkest, samas kui D-fragmendi juurde kuuluvad siiani ebaselge otstarbega ketas, 63 sakiga hammasratas ja taldrik. Uus uuring püüdis valgust heita seadme esiotsas asunud, aga suuresti kaduma läinud ajamimehhanismile.

Seadmele kantud tekstis mainitakse kosmilist mehhaanilist kuvapinda, millel liiguvad  helmestega märgitud planeedid ja Kuu ringiratast mööda võrusid. Uuringu autorite sõnul pole ükski varasem rekonstruktsioon jõudnud sellele kirjeldusele vastava mudeli loomisele ligilähedalegi. Nüüd proovisid autorid esimest korda mehhanismi puuduva tüki taasluua.

Nad kirjutavad, et puuduva osa kolmemõõtmelist mõistatust lahendades paljastus loodu geniaalsus: seadmes said kokku Babüloonia astronoomias tuntud tsüklid, Platoni koolkonna matemaatika ja Antiik-Kreeka astronoomiateooriad. Teadupärast kaardistasid muistsed babüloonlased planeetide trajektoore ja Antiik-Kreeka filosoof Parmenides arendas välja planeetide liikumist seletava matemaatilise mudeli.

Seadmele kantud tekstis mainiti ka 462 aasta pikkust Veenuse tsüklit ja 442-aastast Saturni tsüklit. Teadlased seostasid neid numbreid sünoodiliste tsüklitega ehk ajaga, mis kulub taevakehal Maalt vaadatuna oma algsesse asukohta tagasi jõudmiseks. 

Antiikkreeklaste jaoks olid kirjeldatud tsüklid olulised, sest toetasid nende geotsentrilist (Maad universumi keskpunktiks pidavat, toim) ilmaruumikäsitlust. Öist taevast vaadates tundub mõnikord, et planeedid jäävad justkui korraks seisma ja nihkuvad oma orbiidil pisut edasi-tagasi. Tänapäeval teame, et tegu on optilise illusiooniga, ent kreeka keelest teistesse keeltesse laenatud sõna planeet tähendas algselt just 'uitajat'. Kuna planeetide justkui äraspidine liikumine pakkus geotsentrilise ilmavaatega kreeklastele peamurdmist, arendasid nad nähtuse seletamiseks välja üsna keerukaid teooriaid ja matemaatilisi teoreeme. Paljud neist teooriatest osutusid üdini valeks.

Antikythera mehhanismi ennast uudistades mõistsid uurijad, et A- ja D-fragmendi osised matkisid Veenuse liikumismehhaanikat. Uuringu kaasautori David Higgoni sõnul andis masin 63 sakiga hammasratta abil täpselt edasi Veenuse 462 aasta pikkust tiiru ümber Päikese. Kui Veenuse kujutamine seadeldisel oli selge, tuletasid teadlased antiikkreeka valemite abil teistegi seadmele kantud planeetide tsüklid. Seejärel ühendasid nad kõigi taevakehade mudelid kompaktseteks mehhanismideks, mis vastasid muistse seadme alles olevatele juppidele.

Lõpeks tõdesid uurijad, et antiikkreeklased ajasid kosmose kujutamise oma geotsentrilise maailmapildiga ülemäära keerukaks. Selmet kujutada planeetide sirgjoonelisi trajektoore ümber Päikese, püüdsid kreeklased edasi anda planeetide näilist edasi-tagasi kõikumist orbiidil. Kui Antikythera mehhanism tõepoolest teadlaste pakutud moel töötas, pidi see suutma kõiki viit toona tuntud planeeti ühtaegu õigesti kujutada.

Arvutuste järel valmistasid teadlased muistsest keerulisest seadmest digitaalse koopia. Selleks lõid nad Tony Freethi sõnul igale planeedile vastava mehhanismi, mis arvestaks tänapäevaste astronoomiliste tsüklitega ja tuleks toime võimalikult väheste hammasratastega, sest ruumi juppide paigutamiseks seadmes napib. 

Freethi Vimeo-lehel võib näha ka pooletunnist videot uue mudeli valmimisest. Masina uus simulatsioon paistab küll igati töötavat, ent tegu on siiski simulatsiooniga. Autorite sõnul ootab endiselt ees suur proovikivi, kuidas valmistada seadeldis uuesti, kasutades vaid antiikajal tuntud tehnoloogiaid.

Uuringut tutvustatakse ajakirjas Scientific Reports.

Toimetaja: Airika Harrik

Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: